杂交与食草作用驱动亚马逊树木的辐射演化

热带雨林，尤其是亚马孙地区，所包含的树种数量超过世界上任何其他地区，其中大多数物种都是通过快速的进化辐射形成的。快速辐射通常由生态机会所催化，而在雨林树木中，这种生态机会体现为强烈的昆虫食草压力，它推动植物演化出新型防御化学物质以逃避这种压力。然而，我们尚不清楚长寿命树木如何能够足够迅速地适应，从而跟上快速进化的食草昆虫的步伐。 本文表明，在雨林树木中，原本被认为罕见的杂交现象，能够促使用于抵御食草动物攻击的化学防御基因簇发生交换，从而促进快速适应与多样化。通过对亚马孙地区典型树木辐射类群——印加木属（Inga）——的461个个体进行基因组测序，我们发现区域性树木群落会形成同配子群（syngameons），即由基因流连接起来的、亲缘关系密切且共存的物种网络。将这些基因组数据与来自热带美洲同一群落的食草动物丰度数据相结合后，我们发现，食草动物组成的更替与防御基因簇在不同物种间的局部、反复转移相一致，而这些基因簇通过平衡选择得以保留，这与由不断变化的食草动物群落施加的波动性选择压力相符。 综合而言，我们的结果表明，杂交使长寿命热带树木能够快速演化出化学防御机制，从而推动其适应持续不断的昆虫食草压力；正是这种压力塑造了全球物种最为丰富的森林。

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🏷️ 杂交 食草作用 辐射演化 化学防御 基因流 热带雨林树木